[發(fā)明專利]一種紅外雙譜段傅里葉變換成像光譜儀有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110605535.1 | 申請日： | 2021-05-31 |
| 公開（公告）號： | CN113218506B | 公開（公告）日： | 2022-04-22 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 呂金光;梁靜秋;王惟彪;秦余欣;陶金 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所 |
| 主分類號： | G01J3/02 | 分類號： | G01J3/02;G01J3/28;G01J3/45 |
| 代理公司： | 長春中科長光知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 22218 | 代理人： | 高一明;郭婷 |
| 地址： | 130033 吉林省長春*** | 國省代碼： | 吉林;22 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 紅外 雙譜段 傅里葉變換 成像 光譜儀 | ||
1.一種紅外雙譜段傅里葉變換成像光譜儀，包括前置望遠系統(tǒng)、干涉系統(tǒng)、紅外成像系統(tǒng)，所述紅外成像系統(tǒng)包括用于獲得干涉圖像的位于分色鏡透射光路上的長波紅外成像系統(tǒng)和位于分色鏡反射光路上的中波紅外成像系統(tǒng)；所述中波紅外成像系統(tǒng)包括依次同軸設(shè)置的中波紅外中繼成像子系統(tǒng)、中波紅外濾光片輪和中波紅外探測器；所述長波紅外成像系統(tǒng)包括依次同軸設(shè)置的長波紅外中繼成像子系統(tǒng)、長波紅外濾光片輪和長波紅外探測器；其特征在于，還包括掃描反射鏡、第一切換反射鏡、第二切換反射鏡和分色鏡；
所述掃描反射鏡對待測目標進行掃描，獲取所述待測目標的初始光場信息；
所述干涉系統(tǒng)包括用于進行全譜段光譜測量的寬譜段干涉系統(tǒng)和用于實現(xiàn)高分辨率光譜測量的精細光譜干涉系統(tǒng)；其中，所述寬譜段干涉系統(tǒng)包括寬譜段多級微反射鏡、寬譜段分束器和寬譜段平面鏡，所述寬譜段分束器用于將進入所述寬譜段干涉系統(tǒng)的所述初始光場能量等分，形成兩個相干的像場，分別反射到所述寬譜段平面鏡、透射到所述寬譜段多級微反射鏡上；
所述精細光譜干涉系統(tǒng)包括精細光譜多級微反射鏡、精細光譜分束器和精細光譜平面鏡，所述精細光譜分束器用于將進入所述精細光譜干涉系統(tǒng)的所述初始光場能量等分，形成兩個相干的像場，分別反射到所述精細光譜平面鏡、透射到所述精細光譜多級微反射鏡上；
所述第一切換反射鏡與所述前置望遠系統(tǒng)的光軸平行或成45°夾角，用于折轉(zhuǎn)經(jīng)所述前置望遠系統(tǒng)出射的所述初始光場的光路，使所述初始光場進入由所述寬譜段干涉系統(tǒng)形成的寬譜段干涉光場或進入由所述精細光譜干涉系統(tǒng)形成的精細光譜干涉光場；
所述第二切換反射鏡與所述精細光譜干涉系統(tǒng)的出射光軸平行或成135°夾角，所述第二切換反射鏡與所述第一切換反射鏡配合，用于切換所述寬譜段干涉光場或精細光譜干涉光場的光路，使所述寬譜段干涉光場或所述精細光譜干涉光場進入所述分色鏡；
所述分色鏡與所述精細光譜干涉系統(tǒng)的出射光軸成135°夾角，用于將重合在所述分色鏡上的所述寬譜段干涉光場或所述精細光譜干涉光場的波長進行波段選擇，使其成像在所述紅外成像系統(tǒng)對應(yīng)的探測器上，形成干涉圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外雙譜段傅里葉變換成像光譜儀，其特征在于，所述寬譜段多級微反射鏡和所述精細光譜多級微反射鏡均為階梯型結(jié)構(gòu)，分別位于所述前置望遠系統(tǒng)的兩個像方焦面，兩者的階梯高度不同，用于對所述初始光場進行分布式相位調(diào)制，形成調(diào)制光場。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅外雙譜段傅里葉變換成像光譜儀，其特征在于，所述寬譜段多級微反射鏡的階梯高度d1滿足下式：
d1≤1/(4νmax)＝λmin/4 (1)
其中，νmax為光信號的最大波數(shù)，
λmin為最小波長；
所述精細光譜多級微反射鏡的階梯高度d2滿足下式：
d2≤1/(4BW) (2)
其中，BW為所述待測目標發(fā)射的光譜譜線帶寬。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅外雙譜段傅里葉變換成像光譜儀，其特征在于，所述寬譜段平面鏡反射的所述初始光場與經(jīng)所述寬譜段干涉系統(tǒng)形成的所述調(diào)制光場在所述寬譜段分束器相遇發(fā)生干涉，形成所述寬譜段干涉光場；
所述精細光譜平面鏡反射的所述初始光場與經(jīng)所述精細光譜干涉系統(tǒng)形成的所述調(diào)制光場在所述精細光譜分束器相遇發(fā)生干涉，形成所述精細光譜干涉光場。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外雙譜段傅里葉變換成像光譜儀，其特征在于，所述中波紅外中繼成像子系統(tǒng)用于將位于中波段的所述寬譜段干涉光場或所述精細光譜干涉光場成像到所述中波紅外探測器上；
所述長波紅外中繼成像子系統(tǒng)用于將位于長波段的所述寬譜段干涉光場或所述精細光譜干涉光場成像到所述長波紅外探測器上。
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